Диагностирование технического состояния грм кратко

Обновлено: 04.07.2024

Что такое ГРМ

Газораспределительный механизм (сокращенно его называют не иначе как ГРМ) представляет собой устройство, обеспечивающее своевременную подачу топливовоздушной смеси в цилиндры ДВС и выпуск отработавших газов. Данные функции газораспределительного механизма реализуются в четырехтактных силовых агрегатах за счет открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, которые имеют привод от распределительного вала и специального кулачкового механизма.

Таким образом, основными элементами газораспределительного механизма являются клапаны, их привод и распределительный вал с его приводом. На современных автомобилях клапаны размещаются в головке блока цилиндров. Для того чтобы клапан удерживался в закрытом состоянии, используются пружины. В настоящее время наиболее широкое применение находят двигатели внутреннего сгорания с газораспределительными механизмами, работающими по четырехклапанной (на каждый цилиндр приходится по два впускных и выпускных клапана) и двухклапанной (один впускной и один выпускной клапан на цилиндр) схемам.

Диагностика неисправностей ГРМ

От коленвала на распределительный вал вращение может передаваться при помощи ременной, цепной либо шестеренной передачи. Проскальзывание либо обрыв цепи или ремня ГРМ может привести к удару поршней об открытые клапаны, что чревато выходом из строя двигателя. Именно поэтому каждый автовладелец должен уделять внимание состоянию механизма распределения топливной смеси, своевременно проводя диагностику его узлов и отдельных деталей.

Диагностика неисправностей ГРМ представляет собой непростую и очень ответственную процедуру. Согласно статистическим данным на этот механизм приходится порядка двадцати процентов всех отказов двигателя, а на устранение обнаруженных неполадок – около половины трудоемкости ремонтных работ и технического обслуживания. Игнорирование обязательной диагностики порой приводит к тому, что большое число двигателей поступает на преждевременный ремонт, имея недоиспользованный ресурс, либо с неполадками аварийного характера. Весьма распространены такие общие причины неполадок в работе ГРМ, как несоблюдение правил эксплуатации ДВС, включая заправку топливом с повышенным содержанием смол, применение некачественных, загрязненных масел, продолжительная работа мотора на высоких оборотах.

Зависание клапанов

Самое страшное, что может случиться с механизмом распределения горючей смеси, это так называемое зависание клапанов, которое чаще всего происходит по двум причинам: при использовании некачественного бензина, предшествующем отложению смол на стержнях клапанов, а также из-за ослабления либо поломки клапанных пружин. В последнем случае при достижении поршнем в.м.т. клапан попросту не успевает оказаться в седле. Справедливости ради стоит отметить, что эта неисправность на современном автотранспорте встречается очень редко.

Заклинивание гидрокомпенсаторов

Нарушение теплового зазора, фаз газораспределения

Нарушение теплового зазора на агрегатах с возможностью его регулирования происходит при износе подшипников и кулачков распредвала, зубчатого шкива, посредством которого на него передается вращение, а также из-за неверной регулировки. Последствиями большей части неполадок в работе ГРМ становятся нарушения фаз газораспределения. В итоге нарушается стабильное функционирование двигателя, а также снижается вырабатываемая мощность, соответствующая номинальному значению.

Плохое прилегание клапанов

Ненадлежащее прилегание клапана к седлу может быть следствием отложения слоя нагара как на седлах, так и на самих клапанах, возникновения раковин на рабочей поверхности детали, выхода из строя клапанных пружин, коробления головок клапанов, заедания клапанного стержня в направляющей втулке. Помимо этого, причина данного явления может крыться в отсутствии зазора между коромыслом и стержнем клапана.

Внешние признаки неисправности ГРМ

Среди внешних признаков того, что газораспределительный механизм неисправен, можно отметить металлические стуки, нехарактерные для нормальной работы двигателя, снижение компрессии, появление хлопков в выпускном и впускном трубопроводах, а также уменьшение мощности силовой установки. Три последних варианта нередко имеют место при плохом прилегании клапанов к их седлам.

Металлические звонкие (их еще называют детонационными) стуки, характерные для периода разгона автомобиля, и работа мотора с перебоями - внешние признаки образования нагара на клапанах, использования некачественного бензина, неисправностей КШМ. Зависание клапанов, снижение уровня упругости, выход из строя клапанных пружин могут привести к непродолжительным провалам в работе холодного двигателя, уменьшению его мощности и перегреву.

Причина неполного открытия клапана, как правило, заключается в увеличенном зазоре между толкателем (либо коромыслом) и стержнем клапана. Стуки в газораспределительном механизме могут быть признаками (помимо рассмотренных выше явлений) увеличения зазора между толкателем и стержнем клапана, изнашивания распределительных шестерен, направляющих и толкателей, осей и втулок коромысел, стержней клапанов, а также распорного кольца, что приводит к увеличению осевого смещения распредвала.

Вышедшие из строя, изношенные детали следует заменить на новые с дальнейшей регулировкой отдельных узлов и газораспределительного механизма полностью.

Основой любых силовых агрегатов и главной составляющей двигателей внутреннего сгорания является сложный газораспределительный механизм (ГРМ). Назначение газораспределительного механизма состоит в управлении впускными и выпускными клапанами двигателя. На такте впуска он открывает впускной клапан, смесь, состоящая из воздуха и топлива или воздуха (для дизельных двигателей), попадает в камеру сгорания. На такте выпуска — открытием выпускного клапана из камеры сгорания ГРМ удаляет отработанные газы.

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из следующих элементов:

Распределительный вал — изготовляется из чугуна или стали — в задачу которого входит открывание/закрывание клапанов газораспределительного механизма при работе цилиндров. Он монтируется в картере, который перекрывает крышка газораспределительного механизма, или в головке блока цилиндра. При вращении вала на цилиндрических шейках происходит воздействие на клапан. На него воздействуют кулачки, расположенные на распределительном валу. На каждый клапан воздействует свой кулачек.
Толкатели, изготовленные также из чугуна или стали. В их задачу входит передача усилия от кулачков на клапаны.
Клапаны впускные и выпускные. В их задачу входит подача топливно-воздушное смеси в камеру сгорания и удаления отработочных газов. Клапан представляет из себя стержень с плоской головкой. Основным отличием впускных и выпускных клапанов является диаметр головки. Впускной состоит из стали с хромированным покрытием, а выпускной — из жаропрочной стали. Клапанный стержень изготавливается в виде цилиндра с канавкой, необходимой для фиксирования пружины. Клапана двигаются только по направлению ко втулкам. Чтоб масло не попадало в камеру сгорания цилиндра, производят установку уплотнительного колпачка. Его изготавливают из маслостойкой резины. На каждый клапан крепятся внутренняя и наружная пружина, для крепления используют шайбы, тарелки.
Штанги. Они необходимы для передачи усилия от толкателей к коромыслу.
Привод газораспределительного механизма. Он передает вращение коленвала на распредвал и тем самым приводит его в движения, причем движется он со скоростью в 2 раза меньше, чем скорость коленвала. На 2 вращения коленвала распредвал делает 1 вращение — это и называется рабочим циклом, при котором происходит 1 открытие клапанов.

Таково устройство ГРМ и общая схема газораспределительного механизма. Теперь следует разобраться, каков принцип работы газораспределительного механизма.

Работа газораспределительного механизма

Работа системы газораспределения поделена на четыре фазы:

Впрыск топлива в камеру сгорания цилиндра.
Сжатие.
Рабочий ход.
Удаления газов из камеры сгорания цилиндра.

Рассмотрим подробнее принцип действия газораспределительного механизма.

Подача топлива в камеру сгорания цилиндра происходит за счет движения коленвала, который передает свое усилие на поршень и он начинает движения из так называемой ВМТ (это точка, выше которой поршень не поднимается) в НМТ (это точка, соответственно, ниже которой поршень не опускается). При этом движении поршня одновременно открывается впускной клапан и топливно-воздушная смесь заполняет камеру сгорания цилиндра. Впрыснув положенное количество топливно-воздушной смеси клапан закрывается. При этом коленвал поворачивается на 180 градусов от своего начального положения.
Сжатие. Дойдя до НМТ поршень продолжает свое движение. Меняя свое направление в ВМТ, в этот момент в цилиндре и происходит сжатие топливно-воздушной смеси. При подходе поршня к высшей точке фаза сжатия заканчивается. Коленчатый вал продолжает свое движения и поворачивается на 360 градусов. И на этом фаза сжатия закончена.
Рабочий ход. Воздушно-топливная смесь воспламеняется свечей зажигания, когда поршень находится в высшей точке цилиндра. При этом достигается максимальный момент сжатия. Затем поршень начинает двигаться к нижней точке цилиндра, так как на поршень оказывают огромное давление газы, образовавшиеся при горении воздушно-топливной смеси. Это движение и есть рабочий ход. При опускании поршня до НМТ фаза рабочего хода считается завершенной.
Удаления газов из камеры сгорания цилиндра. Поршень движется к высшей точке цилиндра, все это происходит при усилии, которое оказывает коленчатый вал газораспределительного механизма двигателя. При этом открывается выпускной клапан и поршень начинает избавлять камеру сгорания цилиндра от газов, которые образовались после сгорания топливно-воздушной смеси в камере сгорания цилиндра. После достижения высшей точки и освобождения ее от газов. Поршень начинает свое движение в низ. Когда поршень доходит да НМТ, то рабочая фаза удаления газов из камеры сгорания цилиндра считается законченной, а коленчатый вал совершает оборот на 720 градусов от своего начального положения.

Для точной работы клапанов газораспределительной системы происходит синхронизация с работой коленчатого вала двигателя.

Неисправности ГРМ

Основные неисправности газораспределительного механизма:

Уменьшение компрессии и хлопки в трубопроводах. Как правило, происходит после появления нагара, раковин на поверхности клапана, их прогорания, причиной чего является не плотное прилегания впускных и выпускных клапанов к седлам. Также оказывают влияние такие факторы, как деформации ГБЦ, поломка или износ пружин, заедание клапанного стержня во втулке, полное отсутствие промежутка между коромыслом и клапанами.
Уменьшение мощности, троение мотора, а также металлические стуки. Появляются эти признаки, потому что впускные и выпускные клапана не полностью открываются, и часть воздушно-топливной смеси не попадает в камеру сгорания цилиндра. Следствием этого является большой тепловой зазор или поломка гидрокомпенсатора, что и становится причиной неполадки и не штатной работы клапанов.
Механический износ деталей, таких как: направляющих втулок коленвала, шестерни распредвала, а также смещение распредвала. Механический износ деталей, как правило, происходи при достаточном сроке работы мотора и работы двигателя в критических пределах.
Так же происходит выход из строя двигателя по причине износа зубчатого ремня, который имеет свой гарантийный срок службы, цепи, которая при длительном сроке работы и постоянном на нее воздействии становится менее работоспособной, успокоителя цепи и натяжителя зубчатого ремня.

В данных случаях не редко заменяют газораспределительный механизм, однако возможен и ремонт поврежденной детали газораспределительного механизма.

Диагностика ГРМ

Газораспределительный механизм имеет 2 свойственные неполадки — неплотное примыкание клапанов к гнездам и невозможность полностью открыть клапаны.

Неплотное примыкание клапанов к гнездам обнаруживается по таким показателям: хлопки, возникающие иногда во впускной либо выпускной трубе, уменьшение мощности мотора. Факторами неплотного закрытия клапанов могут быть:

возникновение нагара на поверхности клапанов и гнезд;
формирование раковин на рабочих фасках и искривление головки клапана;
неисправность пружин клапанов.

Неполное открытие клапанов сопровождается стуком в троящем моторе и уменьшением его мощности. Данная поломка возникает в следствии значительного промежутка меж стержнем клапана и носком коромысла. К характерным поломкам для ГРМ нужно причислить кроме того изнашивание шестерен распредвала, толкателей, направляющих клапана, смещение распредвала и изнашивание втулок и осей коромысел.

Практика демонстрирует, что на газораспределительный механизм приходится примерно четвертая часть всех отказов мотора, а уже на предотвращение этих отказов и восстановление ГРМ уходит 50% трудоёмкости обслуживания и ремонтных работ. Для диагностирования поломок применяют следующие параметры:

определяют фазы газораспределительного механизма автомобиля;
измеряют тепловой зазор между клапаном и коромыслом;
измеряют промежуток между клапаном и седлом.

Измерение фаз газораспределения

Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом

Тепловой зазор измеряют при помощи набора щупов либо иного особого устройства. Это набор из металлических пластинок длиной в 100мм, толщина которых обязана быть не больше 0,5мм. Коленвал мотора поворачивают вплоть до верхней предельной точки, в период такта сжатия подобранного для контроля цилиндра. Непосредственно благодаря щупам разной толщины, поочередно вставляемым в сформировавшееся отверстие, и измеряется зазор.

Данный метод не может дать результата при диагностировании ГРМ, когда неравномерен износ торца штока и бойка коромысла, а трудоемкость этого метода весьма значительная. Увеличить точность замеров позволяет особое устройство, которое состоит из корпуса и индикатора по типу часов. Подпружиненная подвижная рама содержит персональное соединение с ножкой этого индикатора. Раму фиксируют между коромыслом и клапанной пружиной. Когда открывается клапан, в период поворота коленвала, на индикаторе ставят 0. Распознает тепловой зазор последующее показание прибора, снимаемое в период поворота коленвала.

Определение промежутка между клапаном и седлом

Его можно оценить по объему воздуха, который будет выходить через уплотнитель перекрытых клапанов. Эта процедура прекрасно объединяется с чисткой форсунок. Когда они уже сняты, убирают валики коромысел и прикрывают все клапаны. Затем в камеру сгорания под большим давлением происходит подача сжатого воздуха. Поочередно на любом из контролируемых клапанов ставят устройство, которое позволяет измерить расход воздуха. Если потеря воздуха превысит разрешенную, выполняется ремонт газораспределительного механизма.

Процесс ремонта ГРМ

Частенько необходимо производить техническое обслуживание газораспределительного механизма. Основной проблемой являются износ шеек, кулачков вала и увеличение зазоров в подшипниках. Для того, чтобы устранить зазор в подшипниках коленчатого вала, производят его ремонт путем шлифовки опорных шеек и углубления канавок для подачи масла. Шейки нужно отшлифовать под ремонтный размер. После завершения ремонтных работ по восстановлению коленвала, нужно произвести проверку высоты кулачков.

На опорных поверхностях под шейки коленвала не должно быть никаких даже самых незначительных повреждений, а корпуса подшипников обязаны быть без трещин. После чистки и промывки распредвала обязательно нужно проверить зазор между его шейками и отверстием опоры головки цилиндра.

Для определения точного зазора требуется знать диаметр шейки распредвала, это позволит произвести установку соответствующего ей подшипника. Установив его на корпус, замерьте внутренний диаметр подшипника, затем отнимите его от диаметра шейки и таким образом найдете величину зазора. Он не может превышать 0,2мм.

Цепь не должна иметь никаких механических повреждений, быть растянутой более чем на 4мм. Цепь газораспределительного механизма можно регулировать: отверните стопорный болт на пол оборота, поверните коленвал на 2 оборота, затем стопорный болт нужно повернуть до упора.

Техническое обслуживание механизма газораспределения заключается в оценке состояния его деталей. Состояние деталей оценивают по уровню шума и стукам, расходу сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры, падению компрессии, по упругости клапанных пружин, а также по измерению изменений разряжения во впускном трубопроводе. По шуму и стуку определяют износ и растяжение цепи и звездочек привода газораспределительного механизма. Кроме того, шумы свидетельствуют об износе подшипников и опорных шеек распределительного вала, об увеличенном зазоре в клапанном механизме, который является следствием нарушения регулировки или износа деталей газораспределительного механизма.

ТО-1. Значительный объем работ приходится на контроль и восстановление затяжки резьбовых соединений. Проводиться проверка и натяжение, при необходимости, ремня привода.

ТО-2. Проверяют и при необходимости регулируют состояние и натяжение приводного ремня и тепловые зазоры в механизме газораспределения.

Проверка натяжения ремня привода заключается в том, чтобы передняя ветвь ремня закручивалась на 90° большим и указательным пальцами руки с небольшим усилием 15–20 Н. Так же для регулировки можно применить специальное приспособление. Для натяжки ремня необходимо отпустить гайку крепления натяжного ролика и повернуть ролик против часовой стрелки до момента нормального натяжения ремня. Проверка правильного взаимного расположения шкивов привода производится следующим образом: коленчатый вал поворачивается до положения, при котором поршень первого цилиндра находится в ВМТ такта сжатия (оба клапана закрыты, а метка на шкиве коленчатого вала совмещена с меткой 13 на крышке масляного насоса рис.1.). При этом метка 8 должна совпадать с меткой 7 на задней крышке зубчатого ремня, а метка на маховике должна находиться против среднего деления шкалы на картере сцепления. Если метки не совпадают, то ослабляют ремень натяжным роликом, снимают со шкива распределительного вала, корректируют положение шкива, снова надевают ремень на шкив и слегка натягивают натяжным роликом. Опять проверяют совпадение установочных меток, провернув коленчатый вал на два оборота по часовой стрелке.

Коленчатый вал допускается проворачивать только за борт крепления шкива привода генератора и только в сторону затягивания болта (по часовой стрелке). Не допускается проворачивать коленчатый вал за шкив распределительного вала или за болт его крепления.

Диагностирование неисправностей диагностирование

Газораспределительного механизма.

При отсутствии диагностики механизма значительное число двигателей может поступать в ремонт преждевременно с недоиспользованным ресурсом или же с неисправностями аварийного характера.

Диагностику по герметичности надпоршневого пространства цилиндров двигателя производят по компрессии, прорыву газов в картер двигателя, угару масла, разрежению на впуске, по утечкам сжатого воздуха и по сопротивлению прокручиванию коленчатого вала. Компрессию измеряют при помощи компрессометра, сообщая его с цилиндром двигателя через отверстие для свечи зажигания. Коленчатый вал вращают стартером.

Компрессия зависит как от состояния цилиндропоршневой группы, так и от герметичности клапанов, поэтому полученные результаты необходимо дифференцировать. Для этого можно повторить замер, повысив герметичность колец заливкой в цилиндр небольшого количества масла. Утечки сжатого воздуха из цилиндра в положении, когда его клапаны закрыты, характеризуют износ колец, потерю ими упругости, закоксовывание или поломку, износ цилиндра, износ стенок поршневых канавок, потерю герметичности клапанов и прокладки головки цилиндров. Состояние двигателя проверяют при помощи вакуумметра. Пользуясь этим прибором, поочерёдно впускают сжатый воздух в цилиндры через отверстия для свечей зажигания в положении, когда клапаны закрыты, и при этом измеряют утечки воздуха по показаниям манометра прибора. Сжатый воздух из воздушной магистрали через впускной штуцер поступает в коллектор. При открытом впускном вентиле измерения утечек (и закрытом вентиле прослушивания утечек) воздух поступает в редуктор давления и через калиброванное отверстие проходит в воздушную камеру, которая через второе калиброванное отверстие сообщается с измерительным манометром.

Далее воздух из воздушной камеры через обратный клапан, гибкий шланг и испытательный наконечник, снабжённый резиновым конусом, поступает в цилиндр двигателя. По измерительному манометру определяют давление воздуха, характеризующее его утечку из цилиндра. Перед измерением редуктор давления регулируют на рабочее давление 6 кг/см2, а при помощи регулировочной иглы тарируют показания измерительного манометра. При полной герметичности исследуемого цилиндра давление воздуха в воздушной камере будет равно давлению воздуха за редуктором давления, которое и покажет измерительный манометр. Наличие в цилиндре неплотностей вызывает утечку из него воздуха и уменьшение давления воздуха в воздушной камере, которое также будет регистрироваться измерительным манометром. Для удобства пользования прибором по измерительному манометру определяют не давление, а относительную утечку воздуха в процентах по отношению к максимальному значению утечки. При полной герметичности цилиндра стрелка измерительного манометра будет показывать максимальное давление, которое по шкале измерительного манометра принимается за ноль. При полной утечке воздуха из цилиндра давление по шкале измерительного манометра принимается за 100%. Таким образом, отклонение стрелки измерительного манометра от нулевого значения будет указывать потерю воздуха через не плотности, выраженную в процентах. Для удобства пользования прибором шкала измерительного манометра размечена на зоны: хорошее состояние двигателя, удовлетворительное и требующее ремонта. Утечки воздуха через клапаны двигателя, указывающие на их неисправности, обнаруживают прослушиванием при помощи стетоскопа. Так же с помощью стетоскопа проверяется исправность механизма газораспределения по стукам и шумам.

Основными неисправностями газораспределительного механизма являются: увеличение или уменьшение теплового зазора, износ шкивов привода, повреждение приводного ремня. Признаком увеличенного теплового зазора является частый металлический стук клапанов, хорошо прослушиваемый на малой частоте вращения при холостом ходе. При этом происходит усиленный износ торцов стержней клапанов и падение мощности двигателя. При малом зазоре или его отсутствии у выпускных клапанов появляются хлопки из глушителя, а у впускных клапанов — из карбюратора. От этой неисправности снижается компрессия в цилиндрах и быстро обгорают кромки головок клапанов. Утечки через прокладку головки цилиндров определяют по пузырькам воздуха, появляющимся в горловине радиатора.

Проверка упругости пружин клапанов производится как без снятия их с двигателя, так и после разборки клапанного механизма. Для контроля пружин непосредственно на двигателе необходимо снять клапанную крышку, установить поршень соответствующего цилиндра в ВМТ такта сжатия и с помощью прибора КИ-723 измерить усилие, необходимое для сжатия пружин. Если оно окажется меньше предельно допустимого, то производят замену пружин или подкладывают под нижнюю опорную тарелку дополнительную шайбу.

Так же при в случае обрыва или деформации заменяют ремень привода распредвала. Для этой цели, снимают боковую крышку двигателя и выставляют установочные метки.

Метка на приводной шестерне распредвала должна совпасть с меткой на защитном кожухе. Метка на шкиве коленвала должна совпасть с меткой на корпусе масляного насоса. Так же необходимо совпадение меток на маховике и V-образной метки на шкале в смотровом окне коробки передач. После установки меток, снимают приводной шкив коленвала и ослабляют натяжной ролик привода ремня.

Снимают старый и устанавливают новый ремень на шкивы распредвала и коленвала, проворачивают натяжной ролик против часовой стрелки натягивая не сильно ремень. Проворачивают коленвал на оборот, после чего сверяют положение меток. Если они совпадают – проводят дотяжку ремня роликом. После чего гайку ролика затягивают. Проверить натяжение ремня можно приспособлением или если ремень закручивается на угол 90 градусов при воздействии на него пальцами руки.

По времени проведения диагностирование бывает периодическое и непрерывное.

Периодическое диагностирование осуществляют через определенный пробег автомобиля.

Непрерывное диагностирование проводится водителем постоянно в процессе эксплуатации автомобиля.

В зависимости от решаемых задач диагностирование делят на два вида: Д-1 и Д-2.

При диагностировании Д-1, выполняемом, как правило, перед ТО-1 и в процессе его проведения, определяют техническое состояние агрегатов и узлов, обеспечивающих безопасность движения и пригодность автомобиля к эксплуатации.

При диагностировании Д-2, выполняемом, как правило, перед ТО-2, оценивается техническое состояние агрегатов, узлов, систем автомобиля, уточняются объем работ ТО-2 и потребность в ремонте.

Средствами диагностирования служат специальные приборы и стенды, предназначенные для измерения параметров.

Внешние средства диагностирования не входят в конструкцию автомобиля. К ним относятся стационарные стенды, переносные приборы и передвижные станции, укомплектованные необходимыми измерительными устройствами.

Встроенные средства диагностирования являются составной частью автомобиля. Это — датчики и приборы на панели приборов. Их используют для непрерывного или достаточно частого измерения параметров технического состояния, автомобиля. Более сложные средства встроенного диагностирования позволяют водителю постоянно контролировать состояние тормозных систем, расход топлива, токсичность отработавших газов, а также выбирать наиболее экономичные и безопасные режимы работы автомобиля или своевременно прекращать движение при аварийной ситуации.

Основные неисправности механизмов двигателя

Основными неисправностями двигателя являются: падение мощности; увеличение расхода топлива и смазочного материала; дымности выпуска; снижение давления конца такта сжатия; хлопки в карбюраторе или глушителе; стуки в двигателе.

Падение мощности двигателя и увеличение расхода топлива вызваны неисправностями систем питания и зажигания, накоплением нагара в камере сгорания, отложениями во впускной системе, наличием накипи и загрязнений в охлаждающей системе, неправильной регулировкой механизма газораспределения, пропуске воздуха через уплотнения впускной системы.

Повышенный расход смазочного материала и дымность выпуска двигателя при исправно работающей системе вентиляции картера наблюдаются при износе и поломке поршневых колец, потере ими упругости, износе канавок под поршневые кольца, износе и повреждении гильз цилиндров, подсосе смазочного материала через зазоры между стержнями клапанов и направляющими втулками, нарушении уплотнений коленчатого вала. На дымность выпуска двигателя большое влияние оказывают неисправности топливной аппаратуры.

Снижение давления в цилиндрах двигателя в конце такта сжатия происходит при износе поршневых колец и гильз цилиндров, неплотном прилегании клапанов к седлам, износе направляющих втулок клапанов, ослаблении затяжки гаек крепления головок цилиндров, повреждении прокладки головки цилиндров, нарушении зазоров в газораспределительном механизме. Резкое снижение давления (на 30. 40 %) свидетельствует о поломке колец или залегании их в поршневых канавках.

Хлопки в карбюраторе являются признаком неплотного закрытия впускных клапанов двигателя. Кроме того, вследствие неправильной регулировки карбюратора или засорения его жиклеров образуется обедненная горючая смесь, горение которой сопровождается также хлопками в карбюраторе. В случае сгорания в цилиндрах двигателя переобогащенной горючей смеси, а также неплотного закрытия впускного клапана при такте сжатия часть горючей смеси попадает в выпускную систему и сгорает там. В результате появляются хлопки в глушителе. Хлопки в карбюраторе и в глушителе могут быть обусловлены неправильно установленным зажиганием (раннее или позднее).

Стуки в двигателе появляются при поломке клапанных пружин и заедании клапанов, задирах на поверхностях гильз и поршней, увеличенных зазорах между стержнями клапанов и носками коромысел, износе поршневых пальцев, отверстий для них в бобышках поршней и во втулках верхних головок шатунов, износе шатунных и коренных подшипников. Стуки и даже полная остановка двигателя при выключении сцепления свидетельствуют об износе упорных шайб коленчатого вала. Стуки, вызванные перечисленными причинами, отличаются от детонационных стуков, обусловленных неправильной установкой угла опережения зажигания.

Утечка сжатого воздуха из цилиндра, когда его клапаны закрыты, характерна при износе колец, потере ими упругости, их закоксовывании или поломке, износе цилиндра или стенок поршневых канавок, потере герметичности клапанов и прокладки головки цилиндров. Утечки через прокладку головки цилиндров определяют по пузырькам воздуха, появляющимся в горловине радиатора или в полости разъема головки и блока.

Контроль технического состояния двигателя

Диагностирование технического состояния двигателя выполняют для вы-явления потребности в регулировке или ремонте после определенного пробега автомобиля или в следующих случаях: при снижении мощности; увеличении расхода топлива или смазочного материала; появлении стуков и дымления; падении давления смазочного материала; неравномерности работы цилиндров.

Техническое состояние двигателя в сборе контролируют осмотром и с помощью средств диагностирования. При осмотре двигателя можно обнаружить подстрекания смазочного материала, топлива, охлаждающей жидкости, а также явные дефекты и определить необходимость ТО или ремонта двигателя перед диагностированием. Кроме того, снимают показания контрольных приборов, имеющихся на щитке приборов перед водителем.

При оценке технического состояния двигателя с помощью средств диагностирования измеряют его мощность, которая зависит от большого числа факторов: износа деталей цилиндро-поршневой группы и клапанов; угла опережения зажигания или впрыскивания; мощности искры; расхода топлива через жиклеры или форсунки и т. п. В случае, когда мощность отличается от нормативной, проводят поэлементное диагностирование систем и механизмов двигателя.

Техническое состояние кривошипно-шатунного механизма оценивают по виброударным импульсам в характерных точках двигателя (виброакустический метод); давлению в цилиндрах двигателя в конце такта сжатия (компрессия); объему газов, прорывающихся в картер; негерметичности цилиндров и клапанов; суммарному зазору в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике.

Виброакустический метод оценки технического состояния двигателя основан на регистрации амплитуд колебательных процессов, возникающих при работе механизмов двигателя. Наиболее простым и доступным устройством является стетоскоп (рис. 1). Колебания от двигателя по стержню 1 передаются к мембране 2 и через слуховые трубки 3 и слуховые наконечники 4 фиксируются на слух.

Рис. 1. Стетоскоп

Перед диагностированием двигатель прогревают до температуры охлаждающей жидкости 85. 95°С и прослушивают, прикасаясь острием наконечника щупа к проверяемым участкам (рис.2).

Рис.2.Зоны прослушивания шумов в двигателе: 1 - распределительные шестерни; 2 – клапаны; 3 – поршневые пальцы; 4 - толкателей, штанг клапанов; 5 – подшипники распредвала; 6 – коренные подшипники коленчатого вала

Работу сопряжения поршень—цилиндр прослушивают по всей высоте цилиндра при малой частоте вращения коленчатого вала с переходом на среднюю. При стуке сильного глухого тона, усиливающегося с увеличением нагрузки, возможны увеличенный зазор между поршнем и цилиндром, изгиб шатуна, перекос оси шатунной шейки или поршневого пальца.

Состояние сопряжения поршневое кольцо — канавка поршня проверяют на уровне нижней мертвой точки (НМТ) хода поршня у всех цилиндров на средней частоте вращения коленчатого вала. Слабый стук высокого тона, похожий на звук при соударении колец, свидетельствует об увеличенном зазоре между кольцами и поршневой канавкой либо об изломе кольца.

Сопряжение поршневой палец — втулка верхней головки шатуна проверяют на уровне верхней мертвой точки (ВМТ) при малой частоте вращения коленчатого вала с резким переходом на среднюю. Сильный звук высокого тона, похожий на частые удары молотком по наковальне, свидетельствует об ослаблении сопряжения, плохом смазывании, чрезмерно большом опережении начала подачи топлива или раннем зажигании.

Работу сопряжения коленчатый вал — шатунный подшипник прослушивают в зоне от ВМТ до НМТ сначала при малой, а затем при средней частоте вращения коленчатого вала. Глухой звук среднего тона свидетельствует об износе или проворачивании вкладыша; звонкий, сильный, металлический звук — об износе или подплавлении шатунного подшипника.

Компрессию в цилиндрах, по которой оценивают техническое состояние двигателя, измеряют компрессометром (рис. 3).

В корпус 3 компрессометра (рис.4) вмонтирован манометр 4. Манометр соединен трубкой 2 с золотником с резиновым наконечником 1. Наконечник 1 плотно вставляют в отверстие для свечи зажигания или форсунки. Компрессометр для дизельного двигателя, кроме того, снабжают спускным краном для сброса давления после измерения.

При определении компрессии карбюраторного двигателя число оборотов в минуту коленчатого вала должно быть 180—200. Перед проверкой двигатель прогревают до 70—80° С, вывёртывают свечу зажигания первого цилиндра и полностью открывают воздушную и дроссельную заслонки карбюратора. Затем плотно прижимают наконечник к кромке отверстия и проворачивают коленчатый вал двигателя стартером на 10—12 оборотов, чтобы компрессометр зафиксировал максимальное давление в цилиндре, и записывают показания.

Таким же образом замеряют компрессию в остальных цилиндрах двигателя. Для карбюраторных двигателей номинальное значение давления составляет 0,75 – 0,8 Мпа (7,5 – 8 кгс·см 2 ), а предельное 0,65 Мпа (6,5 кгс•см 2 ). Предельные значения давления компрессии 2,6 – 2,7 Мпа (26 – 27 кгс•см 2 ) у дизелей ЯМЗ и 1,8 – 2 Мпа (18 – 20 кгс•см 2 ) у дизелей КамАЗ. Разница в величине компрессии по отдельным цилиндрам не должна быть более 0,1 Мпа (1 кгс•см 2 ) для карбюраторного двигателя и не более 0,2 Мпа (2 кгс•см 2 ) для дизельного.

Рис. 4. Замер компрессии компрессометром

Проверка компрессии не позволяет без разборки двигателя выявить конкретную неисправность (поломку или пригорание поршневых колец, повреждение прокладки головки блока цилиндров и т. д.). С несравненно большей достоверностью можно судить об износе деталей цилиндро — поршневой группы, о состоянии клапанов и прокладки головки блока цилиндров по величине утечки сжатого воздуха из цилиндров двигателя, по показаниям прибора К-69М, выпускаемого Новгородским заводом объединения Росавтоспецоборудование (бывший трест ГАРО).

Рис. 5. Принципиальная схема газового расходомера

Принцип работы расходомера основан на заранее установленной зависимости изменения расхода газов, проходящих через прибор, от площади проходного сечения при заданном перепаде давления. Прорыв газов в картер оценивают по углу поворота входного дросселя 5 по шкале прибора 4. Разрежение за дросселем изменяется на заданную техническими условиями величину ∆h при установившемся давлении в картере, равном атмосферному. Открывая входной 5 и выходной 6 дроссели в картере двигателя, устанавливают атмосферное давление. Это соответствует одинаковому уровню жидкости в трубках манометра 1, так как левая трубка сообщается с атмосферой, а средняя — с картером. Затем за входным дросселем 5 создают разрежение, соответствующее повышенному на ∆h = 15 мм уровню жидкости в трубке 8. Чем больше прорывается газов в картер, тем меньше разрежение в приборе за входным краном и тем на больший угол нужно повернуть дроссель 5, чтобы повысить разрежение и установить уровень ∆h в трубке 8. По шкале 4 прибора определяют расход прорывающихся газов и сравнивают его с нормативным (табл. 1).

Предельные значения относительной негерметичности цилиндров

и соответствующие им нормативные значения расхода газов,

прорывающихся в картер двигателя Таблица 1.

Читайте также: